Pernahkah Anda bertanya-tanya siapa itu? Johannes Kepler? Yah, dia adalah seorang ilmuwan Jerman yang sangat penting, yang menonjol karena pengetahuannya dalam astronomi dan filsafat, dia datang untuk menciptakan dan menunjukkan keberadaan tiga hukum gerak planet, yang sekarang disebut hukum Kepler. Kami mengundang Anda untuk membaca artikel ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang kehidupan dan pekerjaannya.
Biografi Johannes Kepler
Pada masanya Johannes Kepler itu sangat penting sehingga dia datang untuk bekerja sama dengan Tycho Brahe, kemudian menggantikannya di posisi ahli matematika kekaisaran Rudolf II. Karena prestasinya yang luar biasa, International Astronomical Union membaptis astroblem bulan dengan nama Kepler pada tahun 1935. Mari kita pelajari sedikit lebih banyak tentang hidupnya
Masa kecil
Tahun kelahirannya adalah 1571, di kota Wurttemberg, Jerman, yang saat itu merupakan pangkat seorang duke. Sejak kecil dia adalah orang yang menderita banyak penyakit, seperti rabun jauh, sakit perut dan dia disiksa oleh sakit kepala. Ketika dia berusia tiga tahun, dia tertular penyakit cacar, yang efeknya termasuk penglihatan yang sangat melemahkan.
Meskipun dia selalu memiliki masalah kesehatan yang serius, dia selalu menjadi anak yang jernih, dengan kecerdasan yang luar biasa, yang senang membuat kesan yang luar biasa di antara orang-orang yang tinggal di asrama ibunya, menggunakan bakatnya yang luar biasa dalam matematika. Pada tahun 1584 ia berhasil masuk seminari Protestan di kota Adelberg.
studi
Karena kecerdasannya yang sudah teruji, pada tahun 1589 ia mulai belajar teologi di Universitas Tübingen. Menemukan dirinya di sana, ia memiliki kesempatan untuk memiliki Maestlin sebagai guru matematikanya, yang telah memiliki pengetahuan tentang teori heliosentris Copernicus dan membagikannya secara luas.
Kepler mengikuti ajaran Pythagoras, dan percaya bahwa Tuhan adalah ahli geometri terbesar, pencipta alam semesta yang harmonis, mengamati kesederhanaan teori Pythagoras sebagai karakteristik rencana kreatif Tuhan. Dia terus belajar di Tübingen, bahkan setelah mendapatkan gelar master pada tahun 1591.
pernikahan
Johannes Kepler dia menikah dua kali. Pernikahan pertamanya, hasil dari kenyamanan mutlak, diadakan pada tanggal 27 April 1597, dengan Nona Bárbara Müller. Perkawinan yang dijodohkan oleh kerabatnya ini menjadikannya sebagai pasangan wanita montok, berjiwa sederhana, dan berwatak menjijikan.
lintasan akademik
Pada tahun 1594 ia meninggalkan Tübingen, untuk pergi ke Graz, sebuah kota yang terletak di Austria, di mana ia mengejar karirnya sebagai profesor di universitas, mengajar Aritmatika, Geometri dan Retorika, mengelola untuk mendedikasikan waktu luangnya untuk hobi yang merupakan astronomi.
Kami mengacu pada waktu ketika perbedaan antara kepercayaan dan sains tidak sepenuhnya ditarik, dan mekanisme pergerakan benda-benda langit secara praktis masih belum diketahui. Bahkan, diklaim bahwa gerakan seperti itu mematuhi hukum ilahi.
Selama di Graz, ia telah menerbitkan almanak berisi ramalan astrologi, yang disusun oleh Kepler, meskipun ia tidak setuju dengan beberapa pedoman.
Kemudian, pada tahun 1600, ia pergi untuk tinggal di kota Praha, yang sekarang menjadi ibu kota Republik Ceko, atas undangan astronom terkenal Tycho Brahe, yang berkomunikasi dengan Kepler, setelah membaca publikasinya. Profesor Brahe meninggal pada tahun berikutnya dan Kepler mengambil jabatannya sebagai ahli matematika dan astronom istana kaisar.
Untuk waktu yang lama Johannes Kepler Dia mempertahankan teori yang menggabungkan geosentrisme dengan heliosentrisme, untuk kemudian mengubah desain geosentrisnya menjadi heliosentrisme. Meskipun dia telah mencapai tujuannya, dia terus menemukan perbedaan serius antara jalur yang, menurut perhitungannya, seharusnya dibuat oleh benda-benda angkasa dan jalur yang benar-benar mereka lakukan.
Kesimpulan ini membuatnya berspekulasi bahwa, merupakan Matahari benda yang memancarkan gaya yang membuat planet-planet berputar di lingkungan mereka, ketika jalur antara planet dan Matahari diperbesar, kecepatan gerakan itu harus dikurangi. Untuk dapat membuat pernyataan ini, ia harus menyingkirkan konsepsi yang diterima ribuan tahun yang lalu, bahwa rute yang dibuat oleh benda-benda angkasa dibuat melalui orbit melingkar.
Pada tahun 1612, ia memperoleh posisi terhormat ahli matematika dari negara bagian Upper Austria, yang terdiri dari distrik Linz. Terlepas dari penghargaan yang diterima dan penemuannya, Johannes Kepler dia tidak puas.
Dia yakin bahwa harmoni dan kesederhanaan adalah aturan yang mengatur Semesta, itulah sebabnya dia selalu mencari hubungan sederhana, di mana waktu revolusi planet-planet, yang sekarang dikenal sebagai periode orbit, dan jarak ke planet-planet dapat dijelaskan.
Johannes Kepler Dia membutuhkan lebih dari sembilan tahun untuk mendapatkan hubungan sederhana ini dan melanjutkan untuk merumuskan hukum ketiga gerak planet-planet, yang menurutnya periode orbit sebuah planet sebanding dengan sumbu semi-utama elips yang dipangkatkan 3/2.
Pada tahun 1628, ia masuk untuk memberikan jasanya atas perintah A. von Wallenstein, di kota Sagan, pada saat itu provinsi Silesia, yang memberinya janji untuk membatalkan utang yang telah dibuat oleh Mahkota dengannya di tahun-tahun yang telah berlalu, tetapi dia tidak pernah memenuhinya. Hampir sebulan sebelum dia meninggal, karena demam, Johannes Kepler dia telah meninggalkan Silesia untuk mencari posisi baru.
Kematian
Johannes Kepler Dia meninggal pada tahun 1630, di kota Regensburg, saat bepergian dengan keluarganya dari Linz ke Sagan. Di batu nisannya terukir batu nisan berikut, yang dibuat olehnya:
“Saya mengukur langit, dan sekarang saya mengukur bayangan.
Di langit semangat bersinar.
Di bumi mengistirahatkan tubuh. "
pekerjaan ilmiah
Pada tahun 1594, ketika Johannes Kepler Dia meninggalkan kota Tübingen dan pergi ke Graz, di Austria, dia menciptakan hipotesis geometri kompleks untuk mencoba menjelaskan pemisahan antara orbit planet, yang secara keliru dibayangkan sebagai lingkaran pada waktu itu.
Menganalisis hipotesisnya, Kepler menemukan bahwa rbita dari planet-planet itu berbentuk elips. Tetapi pemotongan pertama itu hanya bertepatan 5% dengan kenyataan. Dia juga menyatakan bahwa Matahari adalah salah satu yang memberikan gaya yang besarnya berkurang berbanding terbalik dengan jarak dan menyebabkan planet-planet bergerak di sekitar orbitnya.
Pada tahun 1596, ia berhasil menerbitkan risalah yang disebut Mysterium Cosmographicum. Pentingnya pekerjaan ini berasal dari fakta bahwa itu adalah ekspresi demonstrasi ilmiah pertama yang luas dan masuk akal dari keuntungan geometris dari teori Copernicus.
Tahun berikutnya, pada 1597, ia menerbitkan Mysterium Cosmographicum, di mana ia meninggalkan bukti nyata dari kenyamanan yang, dari posisi ilmu geometri, berasal dari teori heliosentrisme.
Johannes Kepler Dia adalah seorang profesor astronomi dan matematika di Universitas Graz dari tahun 1954 hingga 1600, ketika dia ditawari posisi asisten astronom Denmark Tycho Brahe di observatorium Praha. Pada saat Brahe meninggal pada tahun 1601, Kepler telah mengambil posisinya sebagai ahli matematika kekaisaran dan astronom istana untuk Kaisar Rudolf II.
Dari karya-karyanya yang dihasilkan pada periode itu, salah satu yang paling relevan adalah Astronomia Nova, diterbitkan pada tahun 1609. Itu adalah kompilasi hebat dari upayanya yang sungguh-sungguh untuk menghitung orbit planet Mars, yang ia coba tangkap hampir secara eksklusif di itu perhitungannya di orbit planet ini.
Dalam Astronomia Nova ia memperkenalkan dua dari tiga hukum gerak planet yang terkenal, yang sekarang disebut hukum Kepler. Pada tahun 1610 ia menerbitkan Dissertatio cum Nuncio Sidereo, yang membahas pengamatan yang dilakukan oleh Galileo Galilei.
Tahun berikutnya, ia dapat melakukan pengamatannya sendiri mengenai satelit yang dijelaskan oleh ilmuwan Italia, berkat bantuan teleskop, menerbitkan hasil pengamatan tersebut dalam karyanya Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellitibus.
Dia diangkat sebagai ahli matematika dari negara bagian Austria pada tahun 1612. Sementara di posisi itu dia mengambil tempat tinggal di Linz, di mana dia menulis Harmonices Mundi, Libri (1619), di mana dia menetapkan hukum ketiganya, untuk menunjukkan hubungan linier dari jarak rata-rata planet ke matahari.
dalam periode yang sama Johannes Kepler menerbitkan Epitome Astronomiae Copernicanae (1618-1621), di mana ia berhasil mengumpulkan semua penemuannya dalam satu publikasi.
Relevansi yang sama memiliki buku teks pertamanya tentang astronomi, yang didasarkan pada prinsip-prinsip Copernicus, dan yang dalam tiga dekade berikutnya memiliki pengaruh yang luar biasa, menarik banyak astronom ke Copernicanisme Keplerian.
Karya relevan terakhir yang diterbitkan ketika Kepler masih hidup, adalah Tabel Rudolphine, pada tahun 1625. Berdasarkan informasi yang dikumpulkan oleh Brahe, tabel baru tentang pergerakan planet berhasil mengurangi kesalahan rata-rata posisi nyata suatu planet dari 5° hingga 10′.
Kemudian, matematikawan dan fisikawan Inggris Sir Isaac Newton mengambil sebagai dasar teori dan pengamatannya Johannes Kepler, sebagai landasan teori bagi rumusan hukum gravitasi universalnya.
Jika Anda tertarik, Anda juga dapat melihat Biografi Isaac Newton.
Kepler juga membuat kontribusi penting untuk optik, berhasil merumuskan berikut:
- Hukum Dasar Fotometri
- Refleksi Penuh
- Teori Pertama Penglihatan Modern
- Dia mengembangkan Sistem Infinitesimal, pendahulu Kalkulus Infinitesimal dari Leibnitz dan Newton.
tiga hukum Kepler
Astronom Jerman menciptakan tiga hukum terkenal yang menyandang namanya, setelah menganalisis data dari sejumlah besar pengamatan yang dilakukan oleh Tycho Brahe (1546-1601) tentang pergerakan planet-planet, khususnya di planet Mars.
Johannes Kepler, menggunakan perhitungan yang sangat rumit, berhasil menyimpulkan bahwa ada perbedaan yang relevan antara lintasan yang telah dihitung yang akan diambil planet Mars dan pengamatan Brahe, perbedaan yang dalam beberapa kasus mencapai 8 menit busur, sebenarnya pengamatan Brahe memiliki akurasi sekitar 2 menit busur.
Perbedaan yang ditemukan ini membantunya menemukan orbit planet Mars yang sebenarnya dan planet-planet lain di Tata Surya.
Hukum 1. Orbit elips
Kepler berpendapat, bertentangan dengan teori lingkaran, bahwa orbit planet-planet adalah elips yang memiliki eksentrisitas kecil dan di mana Matahari terletak di salah satu fokusnya. Jika Anda perhatikan dengan seksama, itu memberi Anda kesan bahwa elips pada awalnya adalah lingkaran yang telah sedikit diratakan.
Secara teori, nama elips diberikan untuk kurva datar dan tertutup di mana jumlah jarak ke fokus (titik tetap, F1 dan F2) dari salah satu titik M yang membentuknya adalah konstan dan sama dengan panjang garis. sumbu utama elips (segmen AB). Sumbu minor elips adalah ruas CD, tegak lurus ruas AB dan memotongnya di tengah.
Eksentrisitas mewakili tingkat modifikasi elips. Eksentrisitas nol tidak ada, oleh karena itu akan menjadi lingkaran sempurna. Semakin besar modifikasi eksentrisitas, semakin besar jumlah sudut elips.
Orbit dengan sudut sama dengan satu disebut orbit parabola, dan yang lebih besar dari satu disebut orbit hiperbolik.
Jika jarak antara fokus F1F2 sama dengan nol, seperti dalam kasus lingkaran, eksentrisitas juga akan menghasilkan nol.
Kesimpulan yang dicapai Kepler adalah orbit planet berbentuk elips, dengan sedikit modifikasi atau sinuositas. Dalam kasus planet Bumi, nilai sinusitasnya adalah 0.017, planet dengan tingkat modifikasi elips terbesar adalah Pluto dengan 0.248, diikuti oleh Merkurius, dengan 0.206.
ke-2 hukum orbit
Vektor radius yang menghubungkan planet-planet ke pusat Matahari dapat mencakup area yang sama dalam waktu yang sama. Laju orbit suatu planet yang merupakan laju geraknya pada orbitnya berubah-ubah, berbanding terbalik dengan jaraknya dari Matahari. jarak yang lebih pendek, kecepatan orbit akan lebih tinggi.
Kecepatan orbit planet akan maksimum, ketika mereka berada pada titik orbitnya yang paling dekat dengan Matahari, yang disebut perihelion, dan mereka akan memiliki kecepatan minimum pada titik terjauh dari Matahari, yang disebut aphelion.
Vektor planet adalah garis khayal yang menghubungkan pusat planet dengan Matahari pada saat tertentu. Di sisi lain, vektor orbital itu akan sama dengan jumlah interval waktu yang dibutuhkan planet untuk berpindah dari satu vektor ke vektor lain, hingga menyelesaikan satu revolusi.
Dengan kesimpulan yang dicapai oleh Kepler pada analisisnya tentang orbit elips, ia menemukan bahwa sebagai tanaman lebih dekat ke matahari, ia harus bergerak lebih cepat, menemukan bahwa waktu sebuah planet bergerak dari satu vektor ke vektor lain, itu harus sama untuk semua. perpindahan oleh vektor-vektor berikut.
ke-3. Hukum harmonik dan bintang Kepler
Pada bulan Oktober tahun 1604, Johannes Kepler mampu melihat supernova di Galaksi kita, yang nantinya akan dinamai bintang Kepler. Supernova yang sama dapat dilihat oleh ilmuwan Eropa lainnya, seperti Brunowski di Praha, yang berkorespondensi dengan Kepler, Altobelli di Verona, dan Clavius di Roma, serta Capra dan Marius di Padua.
Kepler, berdasarkan karya Brahe, membuat analisis rinci tentang supernova yang muncul ini, dalam bukunya De Stella Nova in Pede Serpentarii, dengan terjemahannya, Bintang Baru di Kaki Ophiuchus, meletakkan dasar bagi teorinya bahwa Alam Semesta selalu bergerak, dan dipengaruhi oleh modifikasi penting.
Intensitas bintang sedemikian rupa sehingga dapat diamati dengan mata telanjang dalam waktu 18 bulan setelah kemunculannya. Bintang supernova ini terletak hanya 13.000 tahun cahaya dari planet Bumi.
Selanjutnya, tidak mungkin untuk mengamati supernova lain di dalam galaksi kita sendiri. Karena evolusi kecerahan bintang yang telah diukur dan diamati, saat ini diyakini bahwa itu adalah supernova tipe I.
Ringkasan Karya Kepler
Sebagai hasil penelitiannya, yang dilakukan sepanjang hidupnya, Johannes Kepler Dia menerbitkan karya-karya berikut, yang telah diatur secara kronologis:
- Misteri kosmografik (Misteri kosmik, 1596).
- Astronomiae Pars Optik (Bagian optik dari astronomi, 1604).
- De Stella nova di pede Serpentarii (Bintang baru di kaki Ophiuchus, 1604). Pada 17 Oktober 1604, Kepler mengamati kemunculan bintang baru. Pengamatannya, yang dikonfirmasi oleh astronom Eropa lainnya, sangat membangkitkan rasa ingin tahunya. Selain kepentingan dari sudut pandang astronomi, itu adalah pertanyaan filosofis yang esensial, karena Kepler selalu membela teori bahwa alam semesta bukanlah sesuatu yang statis. Sekarang diketahui bahwa Bintang Kepler adalah supernova kelas I.
- Astronomi nova (Astronomi baru, 1609).
- Dioptri (Dioptri, 1611). Berdasarkan miopia yang dideritanya, Kepler selalu tertarik dengan optik. Kesimpulan praktis dari pekerjaan ini memunculkan kacamata atau lensa yang membantu orang rabun dan presbiopia untuk melihat lebih baik, juga berkontribusi pada desain teleskop baru, yang digunakan untuk pengamatan astronomi selama bertahun-tahun, yang menerima nama teleskop Kepler. .
- De Vero Anno quo Aeternus Dei Filius Humanam Naturam dalam Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit (1613). Karena pengetahuan khusus yang diperolehnya, Johannes Kepler menulis karya yang menarik dan singkat ini di mana ia mendemonstrasikan dengan data ilmiah bahwa Yesus lahir pada tahun 4 SM.
- Lambang astronomiae Copernicanae (diterbitkan dalam tiga bagian, 1618-1621).
- Harmonisasi Dunia (Keharmonisan dunia, 1619).
- Tabula Rudolphinae (1627).
- somnium (The Dream, 1634), adalah sebuah cerita fantasi, di mana para protagonis dapat dengan anggun mengamati tontonan Bumi yang berputar dengan sendirinya. Karena karya ini, dimungkinkan untuk menegaskan bahwa Kepler adalah penulis fiksi ilmiah pertama dalam sejarah.
Terlepas dari pekerjaannya sebagai astronom dan matematikawan, Johannes Kepler Dia menjadi peramal yang sangat penting. Dua ramalan yang sangat relevan, yang pertama terkait dengan hasil panen, dan yang kedua terkait dengan siapa yang akan memenangkan pertempuran melawan Turki, memberinya prestise, dianggap sebagai ahli dalam seni menafsirkan nubuat-nubuat bangsa Turki. Bintang.
Kegiatan ini, yang tidak terlalu dibanggakan Kepler, mampu memberinya pendapatan ekonomi yang signifikan pada saat pendapatannya sedang melalui masa-masa sulit.
Demikian ketidaksetujuannya sehingga dikatakan bahwa Johannes Kepler bahkan mengatakan bahwa astrologi pelacur harus mendukung ibunya, astronomi, karena upah ahli matematika sangat rendah sehingga, mau tidak mau, ibu harus kelaparan, jika putrinya tidak memperolehnya. rezeki. Pernyataan ini tidak meninggalkan keraguan tentang pandangan Kepler tentang astrologi.
- Tabel Rudolfin. Ini bukanlah karya Johannes Kepler yang setenar hukum-hukum gerak planetnya yang terkenal, dan meskipun demikian, karya-karya tersebut merupakan salah satu karya puncak Kepler yang paling penting, karena merupakan elemen penting dalam permulaan astronomi baru.
Meja-meja itu pada awalnya merupakan karya yang ditugaskan oleh Raja Rodolfo II, itulah sebabnya mereka menyandang nama Rudolfinas. Awalnya mereka dipercayakan kepada Tycho Brahe, tetapi karena kematiannya, pekerjaan itu kemudian dipercayakan kepada Kepler, yang menerapkan teori barunya dalam penjabarannya, untuk menyempurnakan perhitungan posisi Matahari dan Bulan.
Hal ini memungkinkan dia untuk dapat menghitung waktu terjadinya gerhana, tidak hanya pada waktu itu, tetapi untuk tanggal apa pun, baik sebelum atau sesudah zaman Kristen.
Menganalisisnya, dapat disimpulkan bahwa The Tables adalah karya yang benar-benar raksasa, yang menawarkan demonstrasi ratusan halaman dengan ribuan perhitungan yang harus dilakukan Kepler selama 22 tahun yang panjang. Beruntung baginya, dalam melakukan sejumlah besar perhitungan, Kepler dapat menggunakan, karena mereka telah diperkenalkan ke dalam ilmu matematika, logaritma Napier, yang praktiknya disempurnakan oleh Kepler.
Relevansi Las Tablas Rudolfinas sedemikian rupa sehingga memiliki dampak penting pada persiapan kalender ephemeris dan navigasi selama lebih dari 200 tahun.